CC BY
43
ЛЕСОСПЛАВНАЯ АНКЕРНАЯ ОПОРА С УТЯЖЕЛИТЕЛЕМ
ANCHOR SUPPORT WITH THE WEIGHTING MATERIAL OF TIMBER
RAFTING
Вихарев А.Н., Машьянов И.С. (Северный (Арктический) федеральный университет им. Ломоносова, Архангельск, РФ) Viharev A.N., Mashyanov I.S. (Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Arkhangelsk, Russia)
Рассмотрена новая конструкция анкерной опоры предназначенная для крепления гидротехнических сооружений в русле реки, ее конструкция и принцип действия.
The paper describes the new anchor support construction. The purpose of this construction is to fix the hydraulic structure in the river bed. The article contains information about design and operating principles of anchor support construction.
Ключевые слова: лесосплав, анкер, держащая сила.
Keywords: timber rafting, anchor, holding power.
Важным видом доставки древесного сырья лесоперерабатывающим предприятиям является водный транспорт леса. Этому способствует развитая сеть рек протекающих по территории России. Изменение структуры, совершенствование технологий водного транспорта леса, а также возрастающие требования к экологической безопасности требуют строительства новых плотбищ, плотостоянок, пунктов передержки плотов и других лесосплавных гидротехнических сооружений. Это в свою очередь влечет и разработку новых конструкций береговых и русловых опор обладающих повышенной держащей силой и надежностью.
Для решения указанной задачи авторами предлагается новая конструкция опоры с утяжелителем [1]. Конструкция опоры приведена на рис.
Опора содержит утяжелитель 1 в виде кольца полукруглого сечения, который снабжен наружным 2 и внутренним 3 обручами. Обручи устанавливаются соответственно по наружному и внутреннему периметрам плоской опорной поверхности основания 4 утяжелителя. Обручи и утяжелитель контактируют с грунтом. Через утяжелитель проходит гибкая тяга 5 от наплавного сооружения 6. На тяге устанавливается ограничитель 7с закрепленным на конце анкером 8. Ограничитель имеет коническую форму, который сходится в сторону анкера и является монолитным. Торцевая поверхность ограничителя является плоской и взаимодействует с кромкой внутреннего обруча утяжелителя при эксплуатационной нагрузке на гибкую тягу 5.
Монтаж опоры осуществляют следующим образом. С помощью копровой установки и инвентарной трубы заглубляют анкер 8 на нужную глубину. Извлекают инвентарную трубу. Гибкую тягу (канат) пропускают через утяжелитель 1, который опускают на дно реки. При этом наружный 2 и внутренний 3 обручи входят в грунт, а основание 4 блока контактирует с грунтом. После этого к гибкой тяге 5 прикладывают нагрузку. В результате анкер 8 раскрывается, а ограничитель 7 плоской торцевой поверхностью контактиру-
ет с кромкой внутреннего 3 обруча. К гибкой тяге крепят наплавное сооруже-
Рисунок- Опора с утяжелителем: 1 - утяжелитель; 2 - наружный обруч; 3 - внутренний обруч;4 - основание утяжелителя; 5 - гибкая тяга;6 -наплавное сооружение; 7 - ограничитель гибкой тяги; 8 - анкер
Наличие обручей на основании утяжелителя препятствуют смещению его в сторону. Кроме того возрастает вертикальная составляющая держащей силы устройства в результате увеличения за счет обручей "присасывающей" поверхности.
Предложенная опора позволяет повысить надежность крепления наплавных сооружений в условиях изменения направления действия эксплуатационной нагрузки, что происходит, например, на водохранилищах при изменении направления ветровой нагрузки или на реках в зоне действия приливных течений.
Кроме того опора может использоваться для крепления трубопроводов. В этом случае два устройства располагаются противоположно относительно продольной оси трубопровода, а их гибкие тяги соединяются над трубопроводом.
Предварительный анализ методик расчета держащей силы при взаимодействия анкера с грунтовым массивом, показал, что для полного использования держащей силы анкера 8 необходимо закреплять ограничитель на гибкой тяге на расстоянии большим или равным шести максимальных размеров раскрытого анкера в горизонтальной плоскости от анкера (И > 6^).
На следующем этапе исследований необходимо уточнить методику регистрации и расчета форм призм выпирания грунта образующихся перед анкером при условии его пригрузки утяжелителем. Для этого можно использовать метод компьютерной обработки изображенийс помощью приложения
ние.
продень боды
MATPIV, который апробирован в лаборатории кафедры водного транспорта леса и гидравлики [2, 3]. Уточнить методику расчета держащей силы опоры с пригрузкой и обосновать параметры опоры.
Список использованных источников
1. Пол. реш. от 4 июня 2013 РФ, МПК F16L1/00. Устройство для крепления наплавных сооружений в русле реки [Текст]/А.Н. Вихарев, Г.Я. Суров, В.А. Барабанов, И.С. Машьянов; ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ).-№2013113400; заявл. 26.03.2013.
2. Вихарев А.Н., Попов А.Л., Емельянов А.А., Рымашевский В.Л. Регистрация форм грунтовых призм, образующихся перед анкером при его сдвиге с помощью MATPIV// Наука - Северному региону: сборник материалов научно-технической конференции прфессорско-преподавательского состава, научных, инженерно-технических работников и аспирантов по итогам работ за 2010 год. - Архангельск, 2011.- C. 22-22.
3. Вихарев А.Н., Попов А.Л., Емельянов А.А. Экспериментальные исследования форм линий скольжения грунта перед анкерной опорой с помощью MATPIV / «Новые материалы и технологии в машиностроении». Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 15. - Брянск: БГИТА, 2012. - C. 188 -191.
